Esto es lo que los murciélagos ‘ven’ cuando exploran el mundo con sonido

la noche cae en la isla Barro Colorado en Panamá. Un resplandor dorado baña los innumerables tonos de verde del bosque tropical. En esta hora encantada, los residentes del bosque se vuelven estridentes. Los monos aulladores gruñen. Los pájaros hablan. Los insectos pregonan su presencia a posibles parejas. Otros sonidos se unen a la refriega: llamadas demasiado agudas para que los oídos humanos las oigan. Vienen de cazadores que se dirigen a la noche: murciélagos.

algunos de estos pequeños depredadores atrapan enormes insectos o incluso lagartos que arrastran de vuelta a sus dormideros., Los murciélagos detectan sus entornos y encuentran presas llamando y escuchando los ecos hechos cuando esos sonidos rebotan en los objetos. Este proceso se llama ecolocalización (EK-oh-loh-KAY-shun).

es «un sistema sensorial que es un poco ajeno a nosotros», dice la Ecologista conductual Inga Geipel., Ella estudia cómo los animales interactúan con sus ambientes en el Instituto Smithsonian de investigación Tropical en Gamboa, Panamá. Geipel piensa en la ecolocalización como caminar a través de un mundo de sonido. «Es como tener música a tu alrededor todo el tiempo», dice.

debido a cómo funciona la ecolocalización, los científicos habían pensado durante mucho tiempo que los murciélagos no serían capaces de encontrar pequeños insectos sentados en una hoja. Un eco que rebota un error sería ahogada por el sonido reflejado de la hoja, pensaron.

los Murciélagos no son ciegos., Pero confían en el sonido para obtener información que la mayoría de los animales obtienen con sus ojos. Durante muchos años, los científicos pensaron que esto limitaba la visión del mundo de un murciélago. Pero nuevas pruebas están anulando algunas de esas ideas. Está revelando cómo otros sentidos ayudan a los murciélagos a completar la imagen. Con experimentos y tecnología, los investigadores están obteniendo la mejor mirada hasta ahora en cómo los murciélagos «ven» el mundo.

en Panamá, Geipel trabaja con el murciélago orejudo común, Micronycteris microtis. «Estoy bastante feliz de no poder escucharlos, porque creo que serían D ensordecedores», dice., Estos pequeños murciélagos pesan alrededor de una moneda, de cinco a siete gramos (0.18 A 0.25 onzas). Son súper esponjosos y tienen orejas grandes, señala Geipel. Y tienen una hoja de nariz «maravillosa, hermosa», dice. «Está justo encima de las fosas nasales y es una especie de colgajo carnoso en forma de corazón.»Esa estructura puede ayudar a los murciélagos a dirigir su haz de sonido, ella y algunos colegas han encontrado.

tal pensamiento sugirió que los murciélagos no serían capaces de atrapar libélulas. Por la noche, cuando los murciélagos están fuera, las libélulas están «básicamente sentadas en la vegetación con la esperanza de no ser devoradas», dice Geipel. Las libélulas carecen de oídos, ni siquiera pueden oír venir a un murciélago. Eso los deja bastante indefensos mientras se sientan en silencio.

pero el equipo notó que M. microtis parece darse un festín de libélulas. «Básicamente todo lo que queda debajo del gallinero es caca de murciélago y alas de libélula», notó Geipel. Entonces, ¿cómo encontraron los murciélagos un insecto en su frondosa percha?,

llamada y respuesta

Geipel capturó algunos murciélagos y los llevó a una jaula para experimentos. Usando una cámara de alta velocidad, ella y sus colegas observaron cómo los murciélagos se acercaban a las libélulas pegadas a las hojas. Colocaron micrófonos alrededor de la jaula. Estos rastrearon las ubicaciones de los murciélagos mientras volaban e hacían llamadas. Los murciélagos nunca volaron directamente hacia los insectos, notó el equipo. Siempre se abalanzaban desde un lado o desde abajo. Eso sugiere que el ángulo de enfoque es clave para sondear a sus presas.,

para probar esta idea, el equipo de Geipel construyó una cabeza de murciélago robótica. Los altavoces producían sonidos, como la boca de un murciélago. Y un micrófono imitaba los oídos. Los científicos tocaron llamadas de murciélago hacia una hoja con y sin libélula y registraron los ecos., Al mover la cabeza del murciélago, trazaron cómo los ecos cambiaban con el ángulo.

Los Murciélagos utilizaron las hojas como espejos para reflejar el sonido, encontraron los investigadores. Acércate a la hoja de frente y los reflejos del haz de sonido abruman cualquier otra cosa, tal como los científicos habían pensado. Es similar a lo que sucede cuando se mira directamente en un espejo mientras sostiene una linterna, señala Geipel. El rayo reflejado de la linterna te «ciega». Pero apártense a un lado y la viga rebota en un ángulo. Eso es lo que pasa cuando los murciélagos se abalanzan en ángulo., Gran parte del haz del sonar se refleja, permitiendo a los murciélagos detectar ecos débiles que rebotan en el insecto. «Creo que todavía sabemos muy poco sobre cómo usar su ecolocalización y de qué es capaz este sistema», dice Geipel.

Los murciélagos pueden incluso ser capaces de distinguir entre objetos de aspecto similar. Por ejemplo, el equipo de Geipel ha observado que los murciélagos parecen ser capaces de distinguir las ramitas de los insectos que parecen palos. «Tienen una comprensión muy precisa de un objeto que encuentran», señala Geipel.

¿Qué tan preciso?, Otros científicos están entrenando a los murciélagos en el laboratorio para tratar de desenredar la claridad con la que perciben las formas.

cachorros del tamaño de la palma

Los murciélagos pueden aprender un truco o dos, y parecen disfrutar trabajando para golosinas. Kate Allen es neurocientífica en la Universidad Johns Hopkins en Baltimore, Md. Ella compara a los murciélagos Eptesicus fuscus con los que trabaja con » pequeños cachorros del tamaño de una palma.,»El nombre común de esta especie, el murciélago marrón grande, es un poco inapropiado. «El cuerpo es del tamaño de una pepita de pollo, pero su envergadura real es de 10 pulgadas», señala Allen.

Allen está entrenando a sus murciélagos para distinguir entre dos objetos con diferentes formas. Ella usa un método que usan los entrenadores de perros. Con un clicker, ella hace un sonido que refuerza el vínculo entre un comportamiento y una recompensa — aquí, un gusano de la harina delicioso.

dentro de una habitación oscura forrada con espuma anti-ECO, los murciélagos se sientan en una caja en una plataforma. Se enfrentan a la apertura de la caja y ecolocan hacia un objeto frente a ellos. Si se trata de una forma de mancuerna, un murciélago entrenado se sube a la plataforma y recibe un regalo. Pero si el murciélago detecta un cubo, debe quedarse ahí.

excepto que en realidad no hay ningún objeto., Allen engaña a sus murciélagos con altavoces que reproducen los ecos que reflejaría un objeto de esa forma. Sus experimentos utilizan algunos de los mismos trucos acústicos utilizados por los productores de música. Con software de lujo, pueden hacer que una canción suene como si hubiera sido grabada en una catedral de eco-Y. O pueden añadir distorsión. Los programas de computadora hacen esto alterando un sonido.

Allen grabó los ecos de las llamadas de murciélagos que rebotaban en una mancuerna o cubo real desde diferentes ángulos. Cuando el murciélago en la caja llama, Allen usa el programa de computadora para convertir esas llamadas en los ecos que ella quiere que el murciélago escuche., Eso le permite a Allen controlar la señal que recibe el murciélago. «Si les dejo tener el objeto físico, podrían girar la cabeza y obtener muchos ángulos», explica.

Allen probará los murciélagos con ángulos que nunca han sonado antes. Su experimento explora si los murciélagos pueden hacer algo que la mayoría de la gente hace fácilmente. Imagina un objeto, como una silla o un lápiz. En tu mente, podrías darle la vuelta. Y si ven una silla sentada en el suelo, saben que es una silla sin importar en qué dirección esté orientada.,

Los ensayos experimentales de Allen se han retrasado por la pandemia de coronavirus. Puede ir al laboratorio sólo para cuidar a los murciélagos. Pero ella plantea la hipótesis de que los murciélagos pueden discernir los objetos incluso cuando los ven desde nuevos ángulos. ¿Por qué? «Sabemos que al verlos cazar pueden reconocer insectos desde cualquier ángulo», dice.

el experimento también puede ayudar a los científicos a comprender cuánto necesitan los murciélagos para inspeccionar un objeto para formar una imagen mental. ¿Son suficientes uno o dos conjuntos de ecos? ¿O toma una serie de llamadas desde muchos ángulos?

Una cosa está clara., Para atrapar a un insecto en movimiento, un murciélago tiene que hacer más que captar su sonido. Tiene que rastrear el insecto.

¿estás rastreando?

Imagine un pasillo lleno de gente, tal vez en una escuela antes de la pandemia de COVID-19. Los niños corren entre los casilleros y las aulas. Pero rara vez la gente choca. Esto se debe a que cuando la gente ve a una persona u objeto en movimiento, sus cerebros predicen el camino que tomará. Tal vez has reaccionado rápidamente para atrapar un objeto que cae. «Usas la predicción todo el tiempo», dice Clarice Diebold. Es una bióloga que estudia el comportamiento animal en la Universidad Johns Hopkins., Diebold está investigando si los murciélagos también predicen la trayectoria de un objeto.

Al igual que Allen, Diebold y su colega Angeles Salles entrenaron murciélagos para sentarse en una plataforma. En sus experimentos, los murciélagos ecolocan hacia un gusano de la harina en movimiento. El bocadillo retorcido está amañado a un motor que lo mueve de izquierda a derecha frente a los murciélagos. Las fotos revelan que las cabezas de los murciélagos siempre giran ligeramente por delante de su objetivo. Parecen dirigir sus llamadas en función del camino que esperan que tome el gusano de la harina.,

Los murciélagos hacen lo mismo incluso cuando parte del camino está oculto. Esto simula lo que sucede cuando un insecto vuela detrás de un árbol, por ejemplo. Pero ahora los murciélagos cambian sus tácticas de ecolocalización. Hacen menos llamadas porque no están recibiendo tantos datos sobre el gusano de la harina en movimiento.,

en la naturaleza, las criaturas no siempre se mueven de forma predecible. Así que los científicos se meten con el movimiento del gusano de la harina para entender si los murciélagos actualizan sus predicciones momento a momento. En algunas pruebas, el gusano de la harina se mueve detrás de un obstáculo y luego acelera o ralentiza.

y los murciélagos se adaptan.

Cuando la presa está oculta y aparece un poco demasiado temprano o un poco demasiado tarde, la sorpresa de los murciélagos aparece en sus llamadas, dice Diebold. Los murciélagos comienzan a llamar con más frecuencia para obtener más datos. Parecen estar actualizando su modelo mental sobre cómo se mueve el gusano de la harina.,

esto no sorprende a Diebold, dado que los murciélagos son hábiles cazadores de insectos. Pero tampoco da por sentada esta habilidad. «Trabajos anteriores en murciélagos habían informado que no pueden predecir», señala.

the booty scoop

pero los murciélagos no solo recogen información a través de sus oídos. Necesitan otros sentidos que les ayuden a agarrar la comida. Los murciélagos tienen huesos largos y delgados dispuestos como dedos. Las membranas cubiertas de pelos microscópicos se extienden entre ellas. Esos pelos permiten a los murciélagos sentir el tacto, el flujo de aire y los cambios de presión. Tales señales ayudan a los murciélagos a controlar su vuelo., Pero esos pelos también pueden ayudar a los murciélagos con las acrobacias de comer sobre la marcha.

para probar esta idea, Brittney Boublil ha descubierto la eliminación del vello corporal de murciélago. Neurocientífico del comportamiento, Boublil trabaja en el mismo laboratorio que Allen y Diebold. Eliminar el vello de un ala de murciélago no es tan diferente de cómo algunas personas se deshacen del vello corporal no deseado.

antes de que cualquier murciélago se desnude, Boublil entrena a sus grandes murciélagos marrones para atrapar un gusano de la harina colgando. Los murciélagos se ecolocalizan mientras vuelan hacia la golosina. A medida que van a agarrarlo, traen su cola hacia arriba y hacia adentro, usando su trasero para recoger el gusano., Después de la captura, la cola desliza el premio en la boca del murciélago — todo mientras todavía están volando. «Son muy talentosos», dice. Boublil captura este movimiento usando cámaras de alta velocidad. Esto le permite rastrear el éxito de los murciélagos en agarrar los gusanos de la harina.

entonces es el momento de una aplicación de Nair o Veet., Esos productos contienen sustancias químicas que las personas utilizan para eliminar el vello no deseado. Pueden ser duras en la piel delicada. Así que Boublil los diluye antes de untar algunos en un ala de murciélago. Después de uno o dos minutos, limpia tanto el producto químico como el cabello con agua tibia.

al perder ese cabello fino, los murciélagos ahora tienen más problemas para atrapar a sus presas. Los primeros resultados de Boublil sugieren que los murciélagos pierden el gusano más a menudo sin sus pelos de cola y alas. Los murciélagos de pelo escaso también pasan más tiempo acercándose a sus presas., Boublil piensa que estos murciélagos no están recibiendo tanta información sobre el flujo de Aire, datos que pueden ayudarlos a ajustar sus movimientos. Eso puede explicar por qué se toman su tiempo volando alrededor y ecolocando.

estos nuevos enfoques revelan una imagen más detallada de cómo los murciélagos «ven» el mundo. Muchos de los primeros hallazgos sobre la ecolocalización, que se descubrió en la década de 1950, todavía suenan verdaderos, dice Boublil. Pero los estudios con cámaras de alta velocidad, micrófonos de lujo y software slick muestran que los murciélagos pueden tener una visión más sofisticada de lo que se sospechaba anteriormente., Una serie de experimentos creativos ahora están ayudando a los científicos a meterse dentro de las cabezas de los murciélagos de una manera completamente nueva.